一种对植物进行模拟外力机械刺激的实验装置的制作方法

本实用新型涉及一种对植物进行模拟外力机械刺激的实验装置。

背景技术：
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自然界的风、降水、动物践踏等会对植物产生机械刺激，植物受此类外部机械刺激，器官表面会改变，进而影响其生长、发育及内部组织的变化。目前，尚无合适的模拟上述各种机械刺激的设备，现有模拟方法模拟力不合理，结果差异大，如有用风扇模拟风力刺激的，但是用风扇吹除了会引起机械刺激，还会引起植物间气体流动交换，可能会导致其他生理过程如光合、呼吸作用的变化，通风效果会对机械刺激结果产生修饰；此外，一般实验过程一次处理大量植物，若统一用风扇吹，位置不同的植物受风不一样大，不能保证处理条件是统一的，且不同植物叶面积大小、高度等不同，单纯用风扇吹也不能保证受力大小一样。模拟动物践踏则更无合适的设备，给植物对外力机械刺激产生影响的研究工作带来了困扰和麻烦。

技术实现要素：
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本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构设计科学合理、简单实用、操作方便、能很好的模拟外力机械刺激，便于研究人员对受到外力机械刺激的植物进行后续研究的实验装置，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种对植物进行模拟外力机械刺激的实验装置,包括横杆和驱动横杆上下运动的驱动装置，所述驱动装置包括一电动机和与电动机电相连的电机控制器，电动机由电机控制器控制其转向和转速，电动机的输出轴与一第一锥齿轮相连，在第一锥齿轮右侧设有一第二锥齿轮，第二锥齿轮和第一锥齿轮相啮合，在第二锥齿轮上设有一螺纹杆，在螺纹杆上螺纹连接一传动轮，传动轮的外端与所述横杆的左端固连，在横杆右端设有一与所述螺纹杆对应设置的圆杆，在圆杆上套设一套管，所述套管的外端与横杆的右端固连；在电动机下方固设一底座，在底座上固连一包设于螺纹杆外侧的第一套筒，第一套筒右侧开放设置；在圆杆外侧包设一第二套筒，第二套筒左侧开放设置；在底座和圆杆底端均设有带有轮刹的万向轮。

在横杆外侧套设一沿横杆长度方向设置的第三套筒，所述第三套筒经一紧定螺栓与横杆固连；在第三套筒两端固连一垂直于所述第三套筒设置的伸缩连接杆，在两伸缩连接杆外端之间固连一第一水平杆。

在所述第一水平杆上可拆卸连接一模拟践踏装置，所述模拟践踏装置包括一第二水平杆，在第二水平杆底部设有一滑道，在滑道内滑动设有若干个圆柱体；在第二水平杆上设有若干个紧固件，第二水平杆通过紧固件与第一水平杆或第三套筒固连。

所述紧固件包括一端与第二水平杆后侧固连的两Ω形板，在Ω形板后侧设置的螺纹孔内螺纹连接一螺栓。

所述圆柱体经设于其顶面的连杆与滑动调节设于滑道内的滑块固连。

所述圆柱体为实木圆柱体、橡胶圆柱体或金属圆柱体。

本实用新型的有益效果:

该对植物进行模拟外力机械刺激的实验装置结构设计科学合理，能很好的模拟风、动物践踏等外力机械刺激，便于研究人员对模拟效果进行后续研究。通过由电动控制器控制的电动机驱动横杆上下运动，很好的模拟风机械刺激，而增设的可拆卸连接的模拟践踏装置，实现了模拟动物践踏机械刺激的实验。该实验装置移动灵活，使用方便，根据具体实验时植物的数量，可方便的实现由横杆模拟或转换为由第一水平杆模拟，避免了一排植物较多时，横杆上下运动无法接触到植物的麻烦。该对植物进行模拟外力机械刺激的实验装置模拟风机械刺激和模拟践踏机械刺激转换方便，拆卸容易，观测结果更加科学，消除了现有直接用风扇模拟风力机械刺激对实验结果造成的修饰，为后续植物各项指标和微观变化研究具有更好的指导意义，大大提升了教学和研究效率。

附图说明：

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为图1侧视结构示意图；

图3为图1模拟践踏机械刺激的使用状态结构示意图；

图4为本实用新型实施例2的结构示意图；

图5为图4侧视结构示意图；

图6为图4模拟践踏机械刺激的使用状态结构示意图；

图7为本实用新型模拟践踏装置的侧视结构示意图。

图中，1横杆、2电动机、3电机控制器、4第一锥齿轮、5第二锥齿轮、6螺栓、7螺纹杆、8传动轮、9圆杆、10套管、11底座、12第一套筒、13第二套筒、14万向轮、15第三套筒、16紧定螺栓、17伸缩连接杆、18第一水平杆、19第二水平杆、20滑道、21圆柱体、22紧固件、23倾斜支撑架、24弧形托。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

实施例1

如附图1-3、7所示，该对植物进行模拟外力机械刺激的实验装置包括横杆1和驱动横杆上下运动的驱动装置，所述驱动装置包括一电动机2和与电动机电相连的电机控制器3，电动机2由电机控制器3控制其转向和转速，电动机2的输出轴与一第一锥齿轮4相连，在第一锥齿轮4右侧设有一第二锥齿轮5，第二锥齿轮5和第一锥齿轮4相啮合，在第二锥齿轮5上设有一螺纹杆7，在螺纹杆7上螺纹连接一传动轮8，传动轮8的外端与所述横杆1的左端固连，在横杆1右端设有一与所述螺纹杆7对应设置的圆杆9，在圆杆9上套设一套管10，所述套管10的外端与横杆1的右端固连；在电动机2下方固设一底座11，在底座11上固连一包设于螺纹杆7外侧的第一套筒12，第一套筒12右侧开放设置，便于与传动轮固连的横杆在螺纹杆上上下运动；在圆杆9外侧包设一第二套筒13，第二套筒13左侧开放设置，便于横杆经套管10沿圆杆9上下运动；两套筒相对侧开放设置，使横杆在螺纹杆7上上、下运动无阻碍；在底座11和圆杆9底端均设有带有轮刹的万向轮14。

在横杆1外侧套设一沿横杆长度方向设置的第三套筒15，所述第三套筒15经紧定螺栓16与横杆1固连，即紧定螺栓穿经设于第三套筒15两端的螺纹孔与横杆外侧壁抵接相连；在第三套筒15两端固连一垂直于所述第三套筒设置的伸缩连接杆17，此处伸缩连接杆为长度可调的伸缩连接杆，避免横杆运动过程中该伸缩连接杆长度变动造成不便；在两伸缩连接杆17外端之间固连一第一水平杆18。

在所述第一水平杆18上可拆卸连接一模拟践踏装置，所述模拟践踏装置包括一第二水平杆19，在第二水平杆19底部设有一滑道20，在滑道20上滑动挂设有若干个圆柱体21；在第二水平杆19上设有若干个紧固件22，第二水平杆19通过紧固件22与第一水平杆18固连。

所述紧固件22包括一端与第二水平杆19后侧固连的两Ω形板，在Ω形板后侧设置的螺纹孔内螺纹连接一螺栓6。

所述圆柱体21经设于其顶面的连杆与滑动调节设于滑道20内的滑块固24连。

在第一套筒12和第二套筒13顶端相对设有两倾斜支撑架23，在各倾斜支撑架23顶端固设一与第二水平杆19两端配合卡结的弧形托24。

所述圆柱体21为实木圆柱体、橡胶圆柱体或金属圆柱体。

使用时：移动万向轮14，将该实验装置移动至一排植物的外侧，关上轮刹固定；适当调节伸缩连接杆17，保证第一水平杆18位于植物正上方，固定伸缩连接杆17使其固定、不再活动伸长；若需模拟风，具体操作为：通过电机控制器3控制电动机2正转，第一锥齿轮4、与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮5带动螺纹杆7转动，螺纹杆7带动传动轮8转动，进而传动轮8带动横杆1及横杆上连接的第一水平杆18沿圆杆9向下运动碰触植物形成机械刺激，根据植物的高度，由电机控制器3控制电动机2转速及正反转频率，从而形成不同力速度和力度的模拟风机械刺激作用于植物上。若需模拟践踏机械刺激，具体操作为：将模拟践踏装置从弧形托24上取下，通过紧固件22将模拟践踏装置的第二水平杆19固定在第一水平杆18上，拧紧螺栓紧固，根据植物之间的株距适当调节圆柱体21在第二水平杆19上位置，使圆柱体21对应植物设置，此处挂置圆柱体21的滑块与第二水平杆19内的滑道20摩擦力尽量大，以避免调节好后继续滑动；继续采用上述方法由电机控制器3控制电动机2动作，实现模拟践踏机械刺激的效果；圆柱体21的设置，类似牲畜的蹄脚，模拟的机械刺激更加科学合理。

实施例2

如附图4-7所示，该对植物进行模拟外力机械刺激的实验装置包括横杆1和驱动横杆上下运动的驱动装置，所述驱动装置包括一电动机2和与电动机电相连的电机控制器3，电动机2由电机控制器3控制其转向和转速，电动机2的输出轴与一第一锥齿轮4相连，在第一锥齿轮4右侧设有一第二锥齿轮5，第二锥齿轮5和第一锥齿轮6相啮合，在第二锥齿轮5上设有一螺纹杆7，在螺纹杆7上螺纹连接一传动轮8，传动轮8的外端与所述横杆1的左端固连，在横杆1右端设有一与所述螺纹杆7对应设置的圆杆9，在圆杆9上套设一套管10，所述套管10的外端与横杆1的右端固连；在电动机2下方固设一底座11，在底座11上固连一包设于螺纹杆7外侧的第一套筒12，第一套筒12右侧开放设置；在圆杆9外侧包设一底端与圆杆底部固连的第二套筒13，第二套筒13左侧开放设置；两套筒相对侧开放设置，目前是方便横杆在螺纹杆上上下运动；在底座11和圆杆9底端均设有带有轮刹的万向轮14。

在横杆1外侧套设一沿横杆长度方向设置的第三套筒15，所述第三套筒15经紧定螺栓16与横杆1固连，即紧定螺栓穿经设于第三套筒15两端的螺纹孔与横杆外侧壁抵接相连；在第三套筒15两端固连一垂直于所述第三套筒设置的伸缩连接杆17，在两伸缩连接杆17外端之间固连一第一水平杆18。

在所述第三套筒15上可拆卸连接一模拟践踏装置，所述模拟践踏装置包括一第二水平杆19，在第二水平杆19底部设有一滑道20，在滑道20上滑动挂设有若干个圆柱体21；在第二水平杆19上设有若干个紧固件22，第二水平杆19通过紧固件22与第三套筒15固连。

所述紧固件22包括一端与第二水平杆19后侧固连的两Ω形板，在Ω形板后侧设置的螺纹孔内螺纹连接一螺栓23。

所述圆柱体21经设于其顶面的连杆与滑动调节设于滑道20内的滑块固24连。

在第一套筒12和第二套筒13顶端相对设有两倾斜支撑架23，在各倾斜支撑架23顶端固设一与第二水平杆19两端配合卡结的弧形托24。

所述圆柱体21为实木圆柱体、橡胶圆柱体或金属圆柱体。

使用时，若需要处理的一排植物数量不多、两端植物之间的距离小于该实验装置的横杆1长度，可直接将实验装置通过万向轮14移动至该一排植物的正上方，底座11和圆杆9分别置于一排植物的外端，关上轮刹固定；通过紧定螺栓16调节第三套筒15在横杆1上转动，使第一水平杆18转至横杆1上方，方便用横杆1和其外的第三套筒15模拟风机械刺激；直接由驱动装置经电动机2、第一锥齿轮4、第二锥齿轮5、螺纹杆7和传动轮8驱动横杆1上、下运动作用于植物，进行模拟风力机械刺激。同样，若需模拟践踏机械刺激，具体操作为：将模拟践踏装置从弧形托24上取下，将第二水平杆19通过其上设置的紧固件22固定在横杆1外侧的第三套筒15上，由电机控制器3控制电动机2动作，实现模拟践踏机械刺激的效果。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。